【題目】如圖所示,一個半徑R=0.80m的1/4光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),其下端切線是水平的,軌道下端距地面高度h=1.25m。在圓弧軌道的最下端放置一個質(zhì)量mB=0.30kg的小物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))。另一質(zhì)量mA=0.10kg的小物塊A(也視為質(zhì)點(diǎn))由圓弧軌道頂端從靜止開始釋放,運(yùn)動到軌道最低點(diǎn)時,和物塊B發(fā)生碰撞,碰后物塊B水平飛出,其落到水平地面時的水平位移s=0.80m。忽略空氣阻力,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物塊A滑到圓弧軌道下端時對軌道的壓力大;
(2)物塊B離開圓弧軌道最低點(diǎn)時的速度大小;
(3)物塊A與物塊B碰撞過程中,A、B所組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能。
【答案】(1)3N;(2)1.6m/s;(3)0.384J
【解析】
對于物塊A在圓弧軌道上下滑的過程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,求出碰撞前A的速度,根據(jù)牛頓第二、第三定律即可求解壓力;滑塊B做平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動的位移公式求解;兩個滑塊碰撞過程動量守恒,根據(jù)動量守恒定律列式求解出物塊B的初速度,然后用碰撞前的總動能減去碰撞后的總動能即可。
(1)物塊A在圓弧軌道上下滑的過程,由機(jī)械能守恒定律得:
解得:
在B點(diǎn),對物塊,根據(jù)牛頓第二定律得,
解得:,
由牛頓第三定律知,物塊A在圓弧軌道末端對軌道的作用力大小為3N,方向豎直向下;
(2)物塊B離開圓弧軌道最低點(diǎn)后作平拋運(yùn)動,設(shè)其飛行時間為t,離開圓弧軌道下端時的
速度為,則:,解得,
即物塊B離開圓弧軌道最低點(diǎn)時的速度大小為1.6m/s;
(3)小物塊A在圓弧軌道最低點(diǎn)與物塊B碰撞過程中動量守恒,設(shè)小物塊A碰撞后的速度為,則,解得,
碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能
解得:
即物塊A與物塊B碰撞過程中,A、B所組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為0.384J。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,截面為三角形的木塊a上放置一鐵塊b,三角形木塊豎直邊靠在粗糙的豎直墻面上,現(xiàn)用堅直向上的作用力F 推動木塊與鐵塊一起向上勻速運(yùn)動,運(yùn)動過程中鐵塊與木塊始終保持相對靜止,則下列說法正確的是( )
A. 木塊a 與鐵塊b間可能沒有摩擦力
B. 木塊與整直墻面間一定沒有彈力
C. 木塊與豎直墻面間一定存在摩擦力
D. 豎直向上的作用力F大小一定大于鐵塊與木塊的重力之和
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【題目】為了節(jié)省能量,某商場安裝了智能化的電動扶梯無人乘坐時,扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢;有人站上扶梯時,它會先慢慢加速,再勻速轉(zhuǎn)動一顧客乘扶梯上樓,恰好經(jīng)歷了這兩個過程,如圖所示,則下列說法正確的是( )
A. 顧客始終受到三個力的作用
B. 顧客始終處于超重狀態(tài)
C. 扶梯對顧客作用力的方向先指向左上方,再豎直向上
D. 扶梯對顧客作用力的方向先指向右上方,再豎直向上
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【題目】固定的兩滑桿上分別套有圓環(huán)A、B,兩環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著物體C、D,如圖所示.當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動時,A的懸線始終張緊與桿垂直,B的懸線始終張緊豎直向下.則( )
A. A環(huán)做勻加速運(yùn)動
B. B環(huán)做勻速運(yùn)動
C. A環(huán)與桿之間可能有摩擦力
D. B環(huán)與桿之間可能無摩擦力
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【題目】如圖所示,人在岸上拉船,已知船的質(zhì)量為m,水的阻力恒為f,當(dāng)輕繩與水平面的夾角為時,船的速度為v,此時人的拉力大小為F,則( )
A. 人拉繩行走的速度為 B. 人拉繩行走的速度為
C. 船的加速度為 D. 船的加速度為
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【題目】某研究小組設(shè)計了一種“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示,A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端與桌面相切),B是質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))。
第一次實驗,如圖(a)所示,將滑槽末端與桌面右端M對齊并固定,讓滑塊從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下,最終平拋落點(diǎn)在水平地面上的P點(diǎn),測出滑槽最高點(diǎn)距離桌面的高度h、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離x1;
第二次實驗,如圖(b)所示,將滑槽沿桌面向左移動一段距離并固定,讓滑塊B再次從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下,最終平拋落點(diǎn)在水平地面上的P′點(diǎn),測出滑槽末端與桌面右端M的距離L、M與P′間的水平距離x2,已知重力加速度為g
(1)第二次實驗中,滑塊平拋運(yùn)動的初速度大小為______。(用所測物理量的符號表示)
(2)通過上述測量和進(jìn)一步的計算,可求出滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ,下列能引起實驗誤差的是(_____)
A. x1、x2的測量 B.H的測量 C.L的測量 D.h的測量
(3)滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ = _________。(用所測物理量的符號表示)
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【題目】如圖所示,將一個質(zhì)量為m=0.2kg、電荷量為q=-7.5×10-5C的小球固定在輕繩的一端,繩的另一端固定在O點(diǎn).小球的大小忽略不計.繩和小球置于勻強(qiáng)電場之中,電場的方向如圖所示.當(dāng)小球靜止時,繩與豎直方向的夾角為θ=37°.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求該電場的場強(qiáng)E的大;
(2)若將小球拉至水平位置OA,在此處將小球自由釋放,求小球擺動到豎直位置時,小球?qū)K的拉力大小.
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【題目】如圖所示,某質(zhì)點(diǎn)在共點(diǎn)力F1,F2,F3作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將F1逆時針旋轉(zhuǎn),其它力均保持不變,那么該質(zhì)點(diǎn)的合力大小為()
A. F1
B. F2+F1
C. F3
D. F1+F2
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【題目】如圖所示,水平放置的兩個平行金屬板,上板帶負(fù)電,下板帶等量的正電,三個質(zhì)量相等,分別帶正電、負(fù)電和不帶電的粒子從極板的左側(cè)P點(diǎn)以相同的水平初速度進(jìn)入電場中,分別落在正極板的a、b、c三處,由此可知 ( )
A. 粒子a帶正電,b不帶電,c帶負(fù)電
B. 三個粒子在電場中運(yùn)動的時間相等
C. 三個粒子在電場中的加速度aa>ab>ac
D. 三個粒子到達(dá)正極板的動能Eka>Ekb>Ekc
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